Tutkimus- ja kehitysvaiheen toteuttaminen teknologisessa innovaatioprosessissa

Through the ages technological changes have created new challenges and possibilities to develop products, services, processes or organizations. Management of the technology concerns all of those activities from technical invention to commercial application. Management of the technologic innovation process is the more challenging the more technology is involved in a process. Researches of the technological innovations are seldom concern the implementation of early phases and especially in product manufacturing company. Still there are research and development activities. Therefore the purpose of this research is to develop the pattern for implementation of research and development phases in technological innovation process. This study focuses the main elements of the technological innovation management and main obstacles and drivers. This study also focuses decision making and the other influencing elements of the decision making. The research design of this explorative research applies a qualitative research strategy where a case study method is utilized to collect and analyze the data. The study consisted of a single case to utilize of technological ideas and possibilities. The selected case company was the product manufacturing company which didn’t have own technological research and development organization. The case was a process which was analyzed from two different perspectives. The main unit of analysis was the whole process. The data collecting method of this study included semi-structured and open interviews, participant-observations and experimental tests. Analyzing the case data relies on the theoretical propositions of the framework based on the previous research. Based on this research the key elements of the research and development phases in technological innovation process were technical expertise and preliminary investigation. The obstacles and drivers in the R&D phases by the case were management of the whole process and resources and knowing objectives of process and learning during the process. In addition to the result of the research was the feature of decision making to optimize used time. The findings of this study gave further insight implementation of the technological innovation in the product manufacturing company. The research was based a single case which means the results cannot be generalized to different companies or industry fields. Therefore the results generalizing require further research with multiple researchers.

Kuljetusten suunnittelujärjestelmän toteutus

Kuusakoski Oy on maailmanlaajuisesti toimiva kierrätysyritys, jolla on yli 100 toimipistettä 10 eri maassa. Toimipisteistä osa pelkästään vastaanottaa kierrätysmateriaalia, osassa suoritetaan myös kierrätysmateriaalin jatkojalostusta. Lisäksi Kuusakoski Oy tarjoaa kierrätysmateriaalin noutopalvelua asiakkailleen. Edellä mainituista syistä kuljetus ja logistiikka nousevat yrityksen toiminnassa merkittävään rooliin. Tässä diplomityössä tehtiin Kuusakoski Oy:n kuljetusten suunnittelujärjestelmän toteutus. Järjestelmän toteutuksen teknisessä tutkimisessa keskityttiin kolmeen pääaiheeseen: ohjelmistoarkkitehtuuriin, karttapalvelujen sekä ajoneuvopäätteen ja toimistosovellusten väliseen rajapintaan. Diplomityön empiirisessä osuudessa käsitellään järjestelmän toimintaa sekä tietokannan että käyttöliittymän näkökulmasta.

Engineering of Business Critical Web Applications

Research focus of this thesis is to explore options for building systems for business critical web applications. Business criticality here includes requirements for data protection and system availability. The focus is on open source software. Goals are to identify robust technologies and engineering practices to implement such systems. Research methods include experiments made with sample systems built around chosen software packages that represent certain technologies. The main research focused on finding a good method for database data replication, a key functionality for high-availability, database-driven web applications. Research included also finding engineering best practices from books written by administrators of high traffic web applications. Experiment with database replication showed, that block level synchronous replication offered by DRBD replication software offered considerably more robust data protection and high-availability functionality compared to leading open source database product MySQL, and its built-in asynchronous replication. For master-master database setups, block level replication is more recommended way to build high-availability into the system. Based on thesis research, building high-availability web applications is possible using a combination of open source software and engineering best practices for data protection, availability planning and scaling.

Usability Centered Implementation of a Web Based Value Added Module

Customer specific functionalities are a challenging part of procurement and invoice automation environments. In Basware Enterprise Purchase to Payment product family the customer specific reports are supported only in a basic level without any seamless interface between all EPP products. Also other customer specific functionalities are not supported as there is no customizable interface between the applications and only the most common features are implemented to the products themselves. In this thesis foundations are created for a new web based value added module where it is possible to create seamless customer specific functionalities throughout the whole EPP product family. The work is implemented in a Proof of Concept type of piloting. The system is created in user centered way where the users are able to explain their requests and determine their needs. The result is an excellent foundation for a module that can be developed further.

Impedanssisovituksen tarkkailu jännitevälipiirillisessä taajuusmuuttajakäytössä

Invertterikäyttöjen pitkissä kuormakaapeleissa jännitteen aaltomuodossa on havaittavissa ylijännitteitä. Ylijännitteet johtuvat invertterikäytön käyttämien kytkinten ohjaamisesta pulssinleveysmodulaatiolla, niiden nopeista kytkeytymisistä ja itse järjestelmästä. Ylijännitteet ovat haitallisia järjestelmässä, joten niitä pyritään estämään esim. suodattamalla. Yksi käytännön sovellus sähkökoneen suotimena on RC-suodin. RC-suotimen toimintakyvyn aleneminen on kuitenkin oletettavaa, joten sähkökone altistuu tällöin ylijännitteille. Mittaamalla RC-suotimen kuntoa voidaan valvoa generaattorin kokemia ylijännitteitä. Työssä tarkastellaan järjestelmän häiriöitä ja ylijännitteitä, RC-suodinta sekä suotimen vajaatoimintatiloja, ja kehitetään mittaus tarkkailemaan vajaatoimintaa.

Utilizing Near Field Communication in Health Care

In this master’s thesis, possibilities to utilize Near Field Communication (NFC) technology in health care applications are examined. NFC is a short-range wireless communication technology that enables the exchange of data between devices. Main components in NFC are tag, which contains data, a NFC reader device, which can be for instance embedded to mobile phone and also act as a tag, and an antennae in both tag and reader. In this work NFC technology is discussed and its utilization in health care information systems that are in use or in trial. Utilization of information technology in health care field is examined superficially. In this thesis, a system utilizing NFC is designed and its requirements and architecture presented. NFC is used in identification of care worker. When care worker arrives at the house of a patient, she brings the NFC-enabled mobile phone near NFC tag. This sends information to the application server. This information contains the time of arrival and patient and location identifier. When care worker leaves the place, she repeats the procedure. Information gathered can be used in reporting and real time tracking.

Tutkimus- ja kehitysvaiheen toteuttaminen teknologisessa innovaatioprosessissa

Teknologiset muutokset ovat kautta aikojen luoneet uusia haasteita ja mahdollisuuksia tuotteiden, palveluiden, prosessien tai organisaatioiden kehittämiseen. Teknologian johtaminen tarkoittaa kaikki niitä toimia, joiden avulla teknologisesta keksinnöstä saadaan kaupallinen sovellus. Teknologisen innovaatioprosessin johtaminen on, sitä haasteellisempaa, mitä enemmän siinä on mukana teknologiaa. Harvoin teknologisten innovaatioiden tutkimukset ovat kohdistuneet prosessin varhaisen vaiheen toteutukseen ja erityisesti tuotannolliseen toimintaan keskittyvissä yrityksissä, vaikka kaikissa tuotteita valmistavissa teollisuuksissa tapahtuu tutkimus- ja kehitystyötä. Siksi tämän tutkimuksen tavoitteena on kehittää toimintamalli teknologisen innovaatioprosessin tutkimus- ja kehitysvaiheen toteuttamiselle. Tutkimus keskittyy teknologisen innovaatioprosessin tärkeimpiin elementteihin johtamisen ja prosessin kannalta sekä sen estäviin ja edistäviin tekijöihin. Tutkimuksessa tarkastellaan myös päätöksentekoa ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Tutkimus oli kartoittava ja sillä oli laadullinen tutkimusstrategia. Tarkempi tutkimusmenetelmä kerätä ja analysoida tutkimustietoa oli tapaustutkimus. Tämä tutkimus perustui yhteen tapaukseen teknologisten ideoiden ja mahdollisuuksien hyödyntämisestä. Valittu tapausyritys oli tuotteita valmistava yritys, jolla ei ollut varsinaista tutkimus- ja kehitysorganisaatiota teknologian kehittämistä varten. Itse tapaus oli prosessi, jota analysoitiin kahdesta eri näkökulmasta, mutta primääri analysointiyksikkö oli koko prosessi. Aineiston hankintamenetelmät olivat puolistrukturoidut ja avoimet haastattelut, osallistuva havainnointi ja kokeelliset tutkimukset. Aineiston analysointi perustui aikaisemmin tutkimuksen yhteydessä rakennettuun teoreettiseen viitekehykseen. Teknologisen innovaatioprosessin tutkimus- ja kehitysvaiheen tärkeimmät elementit tutkimuksen mukaan olivat oman teknologian asiantuntemus ja esitutkimusvaihe. Tekijät, jotka tutkimuksen mukaan estivät ja edistivät T&K -vaiheen onnistumista, olivat koko prosessin ja resurssien johtaminen sekä tietoisuus prosessin tavoitteista ja prosessin aikainen oppiminen. Tutkimuksessa löydettiin myös päätöksentekoon liittyvä ominaisuus optimoida siihen käytettävää aikaa. Tutkimuksen tulokset lisäsivät näkemystä teknologisten innovaatioiden toteuttamisesta tuotteita valmistavassa yrityksessä. Tutkimus perustui yhteen tapaukseen, minkä vuoksi tulokset eivät ole yleistettävissä muihin yrityksiin tai toimialoihin. Tulosten yleistämistä varten tutkimuksia tulisi suorittaa lisää ja käyttää useita tutkijoita.

Julkishallinnon sähköisten palveluiden arkkitehtuurit

Sähköinen asiointi on yleistynyt viime vuosien aikana nopeasti. Toimivia julkishallinnon sähköisiä palveluita kehitetään jatkuvasti yhä uusiin tarkoituksiin. Tällä hetkellä sähköisten palveluiden tarjontaa leimaa hajanaisuus. Jokainen palveluita tarjoava organisaatio kehittää palveluita itsenäisesti, omalla tavallaan. Palveluiden kehittäminen asiakaslähtöisesti edellyttää palvelukokonaisuuksien suunnittelua arkkitehtuuritasolla. Yksittäisten sovellusten kehittämisen lisäksi on huomioitava näiden sovellusten toimivuus yhteen, osana suurempaa kokonaisuutta. Palvelukeskeisessä arkkitehtuurisuunnittelussa lähtökohta on se, että jokainen yksittäinen sovellus on itsessään palvelu, joka tuottaa määritelmänsä mukaisen tulosteen sellaisessa muodossa, jota muut sovellukset kykenevät ymmärtämään. Työn tuloksena havaittiin, että vaikka sähköiselle hallinnolle on kehitetty useita viitearkkitehtuureja, on käytännön työ palveluiden integroimiseksi vielä kesken. Yksittäisten palveluiden liittäminen suuremmiksi kokonaisuuksiksi vaatii määrätietoista arkkitehtuurisuunnittelua sekä kansallista suunnittelun koordinointia. Tiedon jakaminen organisaatiorajojen yli muodostaa joukon kysymyksiä, joihin ei ole vielä vastausta. Tietosuojaa ja yksityisyyttä ei voida uhrata sähköistä hallintoa suunniteltaessa.

A Communication Middleware Quality Enhancement with Qt Framework

In this thesis, a Peer-to-Peer communication middleware for mobile environment is developed using the Qt framework and the Qt Mobility extension. The Peer-to-Peer middleware – called as PeerHood – is for service sharing in network neighborhood. In addition, the PeerHood enables service connectivity and device monitoring functionalities. The concept of the PeerHood is already available in native C++ implementation on Linux platform using services from the platform. In this work, the PeerHood concept is remade to be based on use of the Qt framework. The objective of the new solution is to increase PeerHood quality with using functionalities from the Qt framework and the Qt Mobility extension. Furthermore, by using the Qt framework, the PeerHood middleware can be implemented to be portable cross-platform middleware. The quality of the new PeerHood implementation is evaluated with defined quality factors and compared with the existing PeerHood. Reliability, CPU usage, memory usage and static code analysis metrics are used in evaluation. The new PeerHood is shown to be more reliable and flexible that the existing one.

ZigBee-verkot

Tässä opinnäytetyössä perehdytään ZigBee-verkkoprotokollaan, joka on lyhyen kantaman langaton tekniikka, jossa on pyritty pieneen virrankulutukseen ja halpoihin valmistuskustannuksiin. Työssä tehdään ZigBee-tekniikasta lyhyt suomenkielinen yhteenveto, jossa esitellään ZigBee-verkon perustoiminnot ja käytetyt termit. Tarkoituksena on, että työssä esitetyt asiat pystyy omaksumaan ilman aikaisempaa perehtymistä tietoliikennetekniikkaan ja langattomiin verkkoihin.

Real-time Musical Pair Improvisation on Mobile Devices

This thesis discusses the design and implementation of a real-time musical pair improvisation scenario for mobile devices. In the scenario transferring musical information over a network connection was required. The suitability of available wireless communication technologies was evaluated and communication was analyzed and designed on multiple layers of TCP/IP protocol stack. Also an application layer protocol was designed and implemented for the scenario. The implementation was integrated into a mobile musical software for children using available software components and libraries although the used platform lead to hardware and software constraints. Software limitations were taken into account in design. The results show that real-time musical improvisation can be implemented with wireless communication and mobile technology. The results also show that link layer had the most significant effect on real-time communication in the scenario.

ZigBee-verkot ja evaluointilaitteen suunnittelu

In this thesis a closer look at ZigBee wireless network protocol was made and a ZigBee evaluation device was designed and built for testing it. ZigBee is a digital wireless network technology published in 2004, which was developed for wireless control and automation systems. It is based on the IEEE 802.15.4-2003 standard, and its aim was to create a reliable wireless networking protocol with secure data transmissions, low power consumption and low manufacturing costs. The low power consumption requirement has also led to a slow data rate and a short range, but in a ZigBee network individual network devices can route messages to each other, so short range is not a problem. In automation and control systems a fast data rate is not usually an important requirement either. ZigBee network can form automatically and one ZigBee network can theoretically include thousands of devices, all of which can communicate with each other. ZigBee network is also self-healing, so an individual device dropping out of the network, like breaking down, does not affect functionality of the network. Evaluation device was designed and implemented in four different versions, which were tested with six different antenna designs. All antennas were tested at a range of 100 meters in an open terrain using two different frequencies and transmission powers. Also a range test was performed for selected antennas using transmission power of 4,5 dBm, which was maximum power of the ZigBee chip used in the evaluation device. Range test resulted in a measured range of several hundred meters, which can be considered as a good result for a short-range technology.

Implementing gateway monitoring service for infrastructure sensor networks

Wireless sensor networks and its applications have been widely researched and implemented in both commercial and non commercial areas. The usage of wireless sensor network has developed its market from military usage to daily use of human livings. Wireless sensor network applications from monitoring prospect are used in home monitoring, farm fields and habitant monitoring to buildings structural monitoring. As the usage boundaries of wireless sensor networks and its applications are emerging there are definite ongoing research, such as lifetime for wireless sensor network, security of sensor nodes and expanding the applications with modern day scenarios of applications as web services. The main focus in this thesis work is to study and implement monitoring application for infrastructure based sensor network and expand its usability as web service to facilitate mobile clients. The developed application is implemented for wireless sensor nodes information collection and monitoring purpose enabling home or office environment remote monitoring for a user.

Metallien kompleksinmuodostus liuosfaasissa

Liuoksessa metallit muodostavat erilaisia koordinatioyhdisteitä epäorgaanisten ja orgaanisten anionien ja neutraalien molekyylien kanssa. Erityisesti siirtymämetalleilla on voimakas taipumus kompleksiyhdisteiden muodostamiseen elektroneja sisältävien 3-, 4-, ja 5d orbitaaliensa johdosta. Samassa liuoksessa voi samanaikaisesti esiintyä useita erilaisia, mutta samoista lähtöaineista muodostuneita, kompleksiyhdisteitä. Kompleksinmuodostusreaktiot ovat tasapainoreaktioita. Usein tasapainovakiot on esitetty termodynaamisina tasapainovakioina eli ne ovat päteviä standarditilassa. Standarditilan tasapainovakioista voidaan johtaa missä tahansa liuoksessa pätevät vakiot erilaisten Debye-Hückel-teoriasta johdettujen laskentamenetelmien avulla. Metalli-ligandiparin jakautuminen erilaisiksi kompleksiyhdisteiksi voidaan mallintaa kun tunnetaan muodostumisreaktioiden tasapainovakiot. Muodostumisreaktioiden tasapainovakioiden yhtälöistä voidaan johtaa epälineaarinen yhtälöryhmä, joka voidaan ratkaista jollakin numeerisella ratkaisimella. Esimerkiksi Matlab-ohjelmiston sisältämä fsolve-ratkaisin soveltuu tällaiseen tehtävään. Osana tätä työtä on kirjoitettu Matlab-sovellus, jolla voidaan mallintaa kationi-ligandiparin jakautumista koordinaatioyhdisteiksi tunnettujen tasapainovakioiden perusteella.

IT Financial Management In a Large Industrial Company

IT Service Management plays a key role in many IT organizations today. First IT Service Management principles founded in the early 1980s but the real adaption emerged in the end 2000s. IT Financial Management is one of IT Service Management’s processes. The main purpose of this thesis was study how IT Financial Management approach can be improved in a case company. Budgeting, accounting and charging are IT Financial Management functions. These functions are researched in this thesis. Thesis materials consist of both qualitative and quantitative material. The theoretical part consists mostly of IT Service Management literature while interviews and the case company’s information systems are researched in the empirical part. Thesis also reviews different kind of the systems which supports and automates IT Financial Management functions. The biggest challenge is the cost allocation with the current ERP system in the case company. It is worth to take group based system for allocation in use before there is a holistic system in a market. The case company should also develop its IT service processes forward.